JPH08110486A

JPH08110486A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPH08110486A
Application number: JP6246491A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sekiguchi; 正関口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】斜め入射によるＣＣＤの受光感度の低下を抑制
できる内視鏡装置を提供する。【構成】内視鏡スコープ１の先端硬性部８に光学撮像系
８ａを備える。光学撮像系８ａは多数の撮像素子を撮像
面Ｆａに配置したＣＣＤ９と、その撮像面Ｆａに光線を
入射させる対物光学系１０とを備える。撮像面Ｆａに、
撮像素子毎に個別にマイクロレンズ９ａ…を設け、その
入射面側にカバーガラス１１を接合する。対物光学系１
０は、被写体の反射光線Ｂｎを受ける対物レンズ部１２
（凹レンズ１６、絞り１７及び色消レンズ１８）と、そ
の出射側に配置されるフィルタ部１３（水晶フィルタ１
９及び色補正フィルタ２０）及びプリズム１４とを備え
る。プリズム１４とカバーガラス１１の間に、平凸レン
ズ１５を設け、撮像面Ｆａに斜めに入射する光線Ｂｎを
撮像面Ｆａの法線方向に平行又は平行に近い方向に揃え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内視鏡装置に係り、
とくに内視鏡スコープの先端部に配置される光学撮像系
の配置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内視鏡装置には、内視鏡スコー
プの先端部にＣＣＤ（固体撮像素子、固体撮像アレイ）
を用いた光学撮像系が搭載されている。この光学撮像系
は、多数の画素に相当するフォトダイオード（撮像素
子）を有するＣＣＤ及びＣＣＤの受光面に光を集光させ
る対物光学系を少なくとも備えた構成で、被写体からの
反射光線をＣＣＤの撮像面に入射できるようになってい
る。

【０００３】ところで一方、近年、ＣＣＤの小型化、多
画素化等の技術進歩に伴い、各フォトダイオードの開口
部（受光領域）の面積も小さくなる傾向にある。この開
口部の縮小化は受光感度の低下を意味する。そこで、受
光効率を上げる目的で、ＣＣＤの撮像面側に集光用のマ
イクロレンズを装着する技術が確立されてきた。この技
術には、例えば、ＣＣＤの各フォトダイオードに個別に
マイクロレンズを装着し、その各マイクロレンズ毎に光
を集めるものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術では、先端構造上の制約により、対物光学系及
びＣＣＤが先端部内の限られたスペースに配置されるに
もかかわらず、ＣＣＤの受光面に入射される光線に対し
てその入射角の大小を特に意識した構成ではなかったた
め、以下のように不都合があった。

【０００５】例えば、内視鏡装置の光学撮像系は、通
常、ＣＣＤを用いる他の撮像装置（テレビカメラ、ビデ
オカメラ等）と比べ、対物光学系及びＣＣＤの夫々の寸
法やその両者の離間距離等に小型化の要請を反映した制
約があるため、ＣＣＤの受光面の端部側での光線の入射
角が一般に大きくなっている。入射角が大きいというこ
とは、反射等の影響を受けやすいということを意味す
る。従って、各フォトダイオードの開口部での受光感度
も低下するといった問題があった。

【０００６】この問題は、特にマイクロレンズを用いた
上述の技術を内視鏡装置の光学撮像系にそのまま適用す
る場合に、より一層顕著になることが想至される。

【０００７】例えば、図８（ａ）に示すように、光線Ｂ
ｎの入射角が小さいとき（以下、便宜上、「垂直入射」
と呼ぶ）は、ＣＣＤ１００の受光面１００ａに対してほ
ぼ垂直に光線Ｂｎが入射されるときため、マイクロレン
ズ１０１からの光線Ｂｎがフォトダイオードの開口部１
０２に集まる。

【０００８】しかしながら、図８（ｂ）に示すように、
光線Ｂｎの入射角が大きいとき（以下、便宜上、「斜め
入射」と呼ぶ）は、ＣＣＤ１００の受光面１００ａに対
して斜めに光線Ｂｎが入射されるため、マイクロレンズ
１０１の許容入射角を超える光線Ｂｎの一部が、マクロ
レンズ１０１を介してフォトダイオードの開口部１０２
から外側に離れた位置に集まるようになる。従って、斜
め入射の程度が大きいほど、受光感度が低下するといっ
た問題があった。

【０００９】本発明は、上述した従来技術の問題を考慮
してなされたもので、斜め入射によるＣＣＤの受光感度
の低下を抑制できる内視鏡装置を提供することを目的と
する。また、マイクロレンズを用いたＣＣＤに好適な内
視鏡装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、請求項１記載の発明に係る内視鏡装置は、内視鏡ス
コープを有し、且つ、この内視鏡スコープの先端部に被
写体からの反射光線を映像用の電気信号に変換する光学
撮像系を備える。また、この光学撮像系に、内視鏡スコ
ープの軸方向に平行な中心軸を有する対物レンズを少な
くとも配置した対物光学系と、その対物光学系からの光
線を受ける受光面を有し且つその受光面に多数の撮像素
子を格子状に配置した固体撮像アレイとを設ける。さら
に、対物光学系と固体撮像アレイとの間に、受光面に斜
めに入射する光線をその入射角の程度に応じて受光面の
中心軸側に向かせる光路変更手段を設けている。

【００１１】請求項２記載の発明では、前記光路変更手
段は固体撮像アレイの受光面の法線方向の中心軸に同軸
に配置されるレンズ部を有する。このレンズ部は少なく
とも１つの凸面状の曲面を備えている。

【００１２】請求項３記載の発明では、前記曲面の曲率
を入射角の程度に応じて設定した。

【００１３】請求項４記載の発明では、前記レンズ部は
平凸レンズからなり、前記曲面を平凸レンズの凸面に形
成した。

【００１４】請求項５記載の発明では、前記固体撮像ア
レイを、その受光面の法線方向が上記軸方向に略直交す
る方向となる位置に配置した。

【００１５】請求項６記載の発明では、前記対物光学系
は、対物レンズに加え、その対物レンズの出射面側にプ
リズムを備えた。このプリズムの２つの底面の内の出射
面側を固体撮像アレイの受光面の法線方向の中心軸に同
軸に配置した。

【００１６】請求項７記載の発明では、前記レンズ部は
平凸レンズからなり、前記曲面を平凸レンズの凸面に形
成した。この平凸レンズは、その凸面側を前記固体撮像
アレイの受光面に対向して配置する状態で、当該平凸レ
ンズの平面側を前記プリズムの出射面に接合して成る。

【００１７】請求項８記載の発明では、前記レンズ部は
プリズムに一体に搭載されており、前記曲面をプリズム
の出射面に形成した。

【００１８】請求項９記載の発明では、前記固体撮像ア
レイの受光面にカバーガラスを接合した。

【００１９】請求項１０記載の発明では、前記レンズ部
はカバーガラスに一体に搭載されており、前記曲面をカ
バーガラスの入射面に形成した。

【００２０】請求項１１記載の発明では、前記レンズ部
はカバーガラス及びプリズムに一体に搭載されており、
前記曲面をカバーガラスの入射面及びプリズムの出射面
の夫々に個別に形成した。

【００２１】請求項１２記載の発明では、前記固体撮像
アレイの受光面に、多数の撮像素子毎に集光用のマイク
ロレンズを設けた。

【００２２】

【作用】請求項１〜１２記載の発明に係る内視鏡装置で
は、光路変更手段により、対物光学系と固体撮像アレイ
との間で斜めに入射される光線がその入射角の程度に応
じて受光面の中心軸側に光路変更される。つまり、固体
撮像アレイの受光面に向かう光線が、その入射角を受光
面の中心軸に略平行又は平行に近い角度に揃えた状態で
入射される。

【００２３】例えば、光路変更手段としてのレンズ部に
より、受光面に向かう光線が少なくとも１つの凸状の曲
面を介して光路変更される。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
き説明する図１に示す内視鏡装置は、体腔内に挿入可能な内視鏡ス
コープ１と、その内視鏡スコープが接続される装置本体
２とを備えている。装置本体２には、通常の内視鏡装置
に搭載される図示しない各システム（制御系、光学系、
画像処理系、表示系等）が一体に内蔵されており、これ
らの各システムの所要の作動により内視鏡スコープ１を
駆動させて内視鏡画像を取得し、その内視鏡画像をモニ
タ画面に表示するようになっている。

【００２５】内視鏡スコープ１は、体腔内に挿入される
挿入部３と、その挿入部３の装置本体２側に接続される
と共に、体腔内に挿入された挿入部３の駆動を体外の位
置から支援するための操作部４とを備え、この操作部４
がユニバーサルコード５を介して装置本体２に接続され
ている。挿入部３は、操作部４に接続される可撓性のあ
る本体部６と、この本体部６に接続される湾曲自在のア
ングル部７と、このアングル部の先端側に配置される先
端硬性部８とを備えている。

【００２６】先端硬性部８は、図２に示すように、光学
撮像系８ａを有し、その光学撮像系８ａに、多数の画素
に相当する撮像素子（フォトダイオード等）を有するＣ
ＣＤ（本発明の固体撮像アレイに相当する）９と、この
ＣＣＤ９の撮像面（受光面）Ｆａに光学像を結像させる
対物光学系１０とを装備しているＣＣＤ９は、多数の撮像素子の開口部（受光部）が格子
状に配置される平面状の撮像面Ｆａを有し、その撮像面
Ｆａの法線方向が内視鏡スコープ１の軸方向に略直交す
る状態で配置（以下、便宜上「横置配置」と呼ぶ）され
ている。ＣＣＤ９の撮像面Ｆａには、撮像素子数に相当
する複数の集光用のマイクロレンズ９ａ…９ａが各撮像
素子毎に格子状に配置されており、このマイクロレンズ
９ａ…９ａの入射面側に、ＣＣＤ９の法線方向の中心軸
Ｏ１と同軸に板状の保護用のカバーガラス１１が貼付さ
れている。このカバーガラス１１を透過した光線Ｂｎ
は、マイクロレンズ９ａ…９ａを介して撮像面Ｆａ上の
各撮像素子に個別に集められるようになっている。

【００２７】対物光学系１０は、被写体の光学像の情報
を担う光線Ｂｎの入射窓としての対物レンズ部１２と、
この対物レンズ部１２からの光線Ｂｎの所定波長成分の
みを透過させる光学フィルタ部１３と、この光学フィル
タ部１３からの光線Ｂｎの光路をＣＣＤ９の撮像面Ｆａ
側に変更させるプリズム１４と、このプリズム１４から
の光線Ｂｎの光路をその角度に応じて撮像面Ｆａの法線
方向に平行又は平行に近い状態に変更させる平凸レンズ
（本発明の光路変更手段に相当する）１５とを備えてい
る。

【００２８】対物レンズ部１２は、先端硬性部８の先端
表面８ｂに略平行に配設される凹レンズ１６と、この凹
レンズ１６を透過した光線Ｂｎの出射側に、凹レンズ１
６の中心軸Ｏ２と同軸に配設される光量調節用の絞り１
７及び色収差補正用の色消レンズ（アクロマティックレ
ンズ）１８を備えている。色消レンズ１８は、２枚のレ
ンズ、即ち凹レンズ１８ａ及び凸レンズ１８ｂを一体に
嵌込んで成り、光線Ｂｎの波長成分の違いによる結像位
置のずれを補正できるようになっている。

【００２９】光学フィルタ部１３は、対物レンズ部１２
の中心軸Ｏ２と同軸に配設される水晶フィルタ１９及び
この水晶フィルタ１９の出射面に接合される色補正フィ
ルタ２０を備えている。水晶フィルタ１９は、ＣＣＤに
より生ずる色偽信号を除去するようになっている。色補
正フィルタ２０は、例えば臨床の場で内視鏡装置を用い
て赤外線レーザ治療を行う際に、赤外線レーザからの赤
外線によりＣＣＤ９からの映像用の出力信号が飽和し、
モニタ画面に表示される内視鏡画像が観察不能になる事
態を防止する目的で介挿されるものであって、水晶フィ
ルタ１９からの光線Ｂｎの内の赤外線を除去するように
なっている。

【００３０】プリズム１４は、ＣＣＤ９の横置配置に対
応して挿入されるものであって、２つの底面の内の一方
（入射面）が色補正フィルタ２０の出射面に接合される
と共に、他方（出射面Ｆｂ）がＣＣＤ９の撮像面Ｆａの
法線方向の中心軸Ｏ２と略同軸に配置されている。この
プリズム１４は、色補正フィルタ２０からの軸方向に略
平行に沿った光線Ｂｎの光路をＣＣＤ９の撮像面Ｆａ側
に向かう方向に変更するようになっている。

【００３１】平凸レンズ１５は、プリズム１４の出射面
ＦｂとＣＣＤ９の撮像面Ｆａとの間に、その撮像面Ｆａ
の法線方向の中心軸Ｏ１と同軸に配置される状態で挿入
されており、２つのレンズ面の内の一方のレンズ面であ
る平面がプリズム１４の出射面Ｆｂに接合されると共
に、他方のレンズ面である凸面がカバーガラス１１に対
向して配置されている。凸面の曲率半径は、レンズ自体
の屈折率とともに、次に述べる光線追跡によるシミュレ
ーションの計算結果を考慮に入れた適宜値に設定されて
いる。

【００３２】ここで、平凸レンズ１５の設定例を図３及
び図４に基づいて説明する。

【００３３】図３及び図４に示す光線追跡図は、便宜
上、模式的に設定した条件下におけるシミュレーション
の結果を示すものであって、その設定条件として、上記
対物光学系１０の内の対物レンズ部１２及びその対物レ
ンズ部１２の中心軸と略同軸に配置（以下、便宜上「縦
置配置」と呼ぶ）されるＣＣＤ９を採用している。

【００３４】このシミュレーションは、光学レンズ部１
２に入射させる光線Ｂｎの方向を変えて、ＣＣＤ９の撮
像面Ｆａでの光線Ｂｎの入射角θを計算したものであ
る。ここで、好適な入射角θは適宜値θａよりも小さい
範囲にあって、その適宜値θａを超えると、撮像面Ｆａ
上での反射度が高くなって受光感度が低下することがＣ
ＣＤの特性有上で予め知られている。また、マイクロレ
ンズを装着したＣＣＤ９の場合には、好適な入射角θの
適宜値θｂは、上記適宜値θａよりもさらに小さくなり
（θｂ＜θａ）、その適宜値θｂ（例えば、約６度）を
超えると、斜め入射の影響を強く受けて受光感度が低下
することがＣＣＤの特性上で予め知られている。

【００３５】まず、従来と同様の場合、即ち対物レンズ
部１２とＣＣＤ９の撮像面Ｆａとの間に平凸レンズ１５
を設けない場合を図３に基づき説明する。

【００３６】図３に示す光線追跡図によると、光線Ｂｎ
の入射角θは、撮像面Ｆａの中央部ＸＯで最小値を示
し、その中央部ＸＯから両側の端部に向かって順次大き
くなっていき、両最端部Ｘ１、Ｘ１で最大値θｍａｘ
（約２５度）を示した。この最大値θｍａｘは、マイク
ロレンズを装着したＣＣＤ９の場合の適宜値θｂ（約６
度）を大幅に超えるものであって、好適な入射角θの条
件を満たす撮像面Ｆａの領域は中央部ＸＯ付近のみであ
った。また、この計算結果は適宜値θａの大きいＣＣＤ
にとっても、使用上好ましいものではなかった。

【００３７】次に、平凸レンズ１５を設けた場合を図４
に基づき説明する。

【００３８】図４に示す光線追跡図によると、光線Ｂｎ
の入射角θは、撮像面Ｆａの両最端部Ｘ１、Ｘ１で示す
最大値θｍａｘが上記適宜値θｂとほぼ同様の値（約６
度）であって、上記の最大値と比べると、１／４程小さ
くなっていた。従って、適宜値θａの大きいＣＣＤ９は
勿論のこと、適宜値θｂの小さいマイクロレンズを装着
したＣＣＤ９であっても、その撮像面Ｆａのほぼ全領域
の好適な入射角θの条件を満たしていることが確認され
た。また、光線の入射角の程度に応じて平凸レンズ１５
の屈折率及びその凸面の曲率を変えることにより、最大
値θｍａｘを好適な入射角θの条件に設定できることが
確認された。

【００３９】本実施例に係る平凸レンズ１５は、上記シ
ミュレーションの計算結果に基づいて、先端硬性部８の
ＣＣＤ９及び対物光学系１０の配置条件における光線Ｂ
ｎの入射角の程度に応じた好適な入射角θとなる範囲
に、レンズ自体の屈折率及び凸面の曲率が設定されてい
る。

【００４０】上記設定により、本実施例では、対物光学
系１０のプリズム１４からの光線Ｂｎが、カバーガラス
１１に入射される直前に、その入射角度に応じて平凸レ
ンズ１５にてＣＣＤ９の撮像面Ｆａに対しより垂直に近
い状態（法線方向に略直交又は直交に近い方向）に光路
変更される。

【００４１】従って、ＣＣＤ９の撮像面Ｆａに対して垂
直又は垂直に近い状態に揃えられた光線が、カバーガラ
ス１１及びマイクロレンズ９ａ…９ａを介して撮像面Ｆ
ａの各撮像素子の開口部に集まるようにして入射される
ため、斜め入射によるＣＣＤの受光感度の低下を大幅に
抑制できる。特にマイクロレンズの許容入射角を超える
光線がマイクロレンズに入射直前に光路変更されるた
め、マイクロレンズの機能を最大限に発揮した状態で多
画素のＣＣＤを活用でき、内視鏡画像の解像度も向上し
て、このように高解像度の画像をモニタ画面で確認しな
がら実施する内視鏡検査の診断効率も大幅に向上するよ
うになる。

【００４２】また、光線ＢｎがＣＣＤ９に入射する直前
に、平凸レンズ１５により好適な角度で入射されるた
め、平凸レンズ１５の入射側に配置される少なくとも対
物レンズ部１２のレンズ直径を小さくできる。このこと
は、ＣＣＤ９を横置配置した内視鏡スコープ１をより細
径に設計できるということを意味し、披検者にとって
は、挿入される内視鏡スコープ１が細径になった分、検
査時の苦痛が大幅に軽減されるようになる。

【００４３】なお、上記実施例はＣＣＤにマイクロレン
ズを装着した構成としているが、本発明に係る内視鏡装
置は必ずしもこの構成に限定されるものではなく、マイ
クロレンズを装着しないＣＣＤであってもよい。この場
合も、平凸レンズにより撮像面での光線の入射角が大幅
に改善され、内視鏡画像の画質が向上する。また、少な
くとも対物レンズ部１２のレンズ直径を小さくでき、Ｃ
ＣＤ９を横置配置した内視鏡スコープ１の細径化を図る
ことができる。

【００４４】また、上記実施例はＣＣＤを横置配置した
構成としているが、本発明に係る内視鏡装置は必ずしも
この構成に限定されるものではなく、例えば上記シミュ
レーション（図３及び図４）と同様に縦置配置であって
もよい。

【００４５】またなお、上記実施例はＣＣＤの横置配置
に対応してプリズムを設ける構成としているが、本発明
に係る内視鏡装置は必ずしもこの構成に限定されるもの
ではなく、例えば反射ミラーであってもよい。

【００４６】次に、本発明の第１〜３変形例を図５〜図
７に基づき説明する第１〜３変形例は、上記実施例に係
る光学撮像系８ａの構成を一部変更して実施したもので
ある。ここで、図５〜図７に示す図面上において、上記
実施例のマイクロレンズ９ａ…９ａを便宜上省略し、上
記実施例と同一又は同等の構成要素については同一又は
同等の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

【００４７】図５に示す第１変形例に係る光学撮像系８
ａ１は、上記実施例の平凸レンズ１５が省略された構成
となっており、対物光学系１０ａの内のプリズム１４ａ
の出射面Ｆｂを凸面に形成し、この凸面の曲率を上記平
凸レンズ１５の凸面の曲率と同等に設定している。その
他の構成は上記実施例と同等である。

【００４８】従って、本第１変形例は、プリズム１４ａ
の出射面Ｆｂに上記平凸レンズ１５の曲面と同等の機能
を設けた構成としたため、第１実施例と同等の効果に加
え、平凸レンズが不要となる分、先端硬性部の装置構成
を簡素化できる。

【００４９】図６に示す第２変形例に係る光学撮像系８
ａ２は、第１実施例の平凸レンズ１５が省略された構成
となっており、カバーガラス１１ｂの入射面を凸面に形
成し、この曲面の曲率を上記平凸レンズ１５の凸面の曲
率と同等に設定している。その他の構成は上記実施例と
同等である。

【００５０】従って、本第２変形例は、カバーガラス１
１ｂの入射面に上記平凸レンズの凸面と同等の機能を設
けた構成としたため、上記実施例と同等の効果に加え、
平凸レンズが不要となる分、先端硬性部の装置構成を簡
素化できる。

【００５１】図７に示す第３変形例に係る光学撮像系８
ａ３は、上記実施例の構成に加え、カバーガラス１１ｃ
の入射面を凸面に形成している。この構成は、ＣＣＤ９
とプリズム１４の間に２枚の平凸レンズを設けた構成と
同等のものとなっているので、１枚の平凸レンズ１５を
用いた上記実施例と比べ、平凸レンズ（１枚はカバーガ
ラスで兼用）の曲率半径が大きく（より緩やかに）設定
されている。その他の構成は上記実施例と同等である。
ここで、プリズム側の平凸レンズ１５ｃは、上記第１変
形例と同様に、プリズム１４ａの出射面Ｆｂを凸面とす
る構成であってもよい。

【００５２】従って、本第３変形例は、曲率半径が上記
実施例よりも大きく設定された２枚の平凸レンズ又はそ
の平凸レンズの凸面と同等の機能を有するカバーガラス
或いはプリズムを設けた構成としたため、上記実施例と
同等の効果に加え、ＣＣＤとプリズムの間の距離を小さ
く設定でき、設計上の選択幅をより一層拡張できる。

【００５３】なお、本発明は内視鏡装置に関するもので
あるが、小型化の要請により、対物光学系及びＣＣＤの
寸法や配置に関する制約を受けやすい他の小型撮像装置
についても、本発明の光学撮像系の要部構成をそのまま
適用できる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜１２記
載の発明に係る内視鏡装置では、対物光学系と固体撮像
アレイとの間で斜めに入射される光線がその入射角の程
度に応じて受光面の中心軸側に光路変更される構成とし
たため、いわゆる斜め入射が殆ど解消されて、従来の斜
め入射による固体撮像アレイの受光感度の低下を大幅に
抑制することができる。この効果は、特に斜め入射の影
響を受けやすいマイクロレンズを用いた固体撮像アレイ
を採用する場合により一層高められる。また、斜め入射
が殆ど解消されることにより、対物光学系のレンズ径等
の設計寸法の選択幅がコンパクト化に向けてより一層柔
軟となり、内視鏡スコープの細径化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る内視鏡装置の要部構成を示す概略
斜視図。

【図２】先端硬性部の光学撮像系の要部を示す概略断面
図。

【図３】平凸レンズを使用しない場合の概略の光線追跡
図。

【図４】平凸レンズを使用した場合の概略の光線追跡図

【図５】第１変形例に係る内視鏡装置の要部構成を示す
概略断面図。

【図６】第２変形例に係る内視鏡装置の要部構成を示す
概略断面図。

【図７】第３変形例に係る内視鏡装置の要部構成を示す
概略断面図。

【図８】従来のマイクロレンズを装着したＣＣＤの問題
点を説明する図で、（ａ）は光線の垂直入射の場合の配
置図、（ｂ）は光線の斜め入射の場合の配置図。

【符号の説明】

１内視鏡スコープ２装置本体３挿入部４操作部５ユニバーサルコード６本体部７アングル部８先端硬性部８ａ、８ａ１、８ａ２、８ａ３光学撮像系８ｂ先端表面９ＣＣＤ９ａ…９ａマイクロレンズ１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ対物光学系１１、１１ｂ、１１ｃカバーガラス１２対物レンズ部１３フィルタ部１４、１４ａプリズム１５、１５ｃ平凸レンズ１６凹レンズ１７絞り１８色消レンズ１９水晶フィルタ２０色補正フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内視鏡スコープを有し、且つ、この内視
鏡スコープの先端部に被写体からの反射光線を映像用の
電気信号に変換する光学撮像系を備えた内視鏡装置にお
いて、上記光学撮像系に、上記内視鏡スコープの軸方向
に平行な中心軸を有する対物レンズを少なくとも配置し
た対物光学系と、その対物光学系からの光線を受ける受
光面を有し且つその受光面に多数の撮像素子を格子状に
配置した固体撮像アレイとを設けると共に、上記対物光
学系と固体撮像アレイとの間に、上記受光面に斜めに入
射する光線をその入射角の程度に応じて上記受光面の中
心軸側に向かせる光路変更手段を設けたことを特徴とす
る内視鏡装置。
【請求項２】前記光路変更手段は前記固体撮像アレイ
の受光面の法線方向の中心軸に同軸に配置されるレンズ
部を有すると共に、このレンズ部は少なくとも１つの凸
面状の曲面を備えた請求項１記載の内視鏡装置。
【請求項３】前記曲面の曲率を、前記入射角の程度に
応じて設定した請求項２記載の内視鏡装置。
【請求項４】前記レンズ部は平凸レンズからなり、前
記曲面を当該平凸レンズの凸面に形成した請求項３記載
の内視鏡装置。
【請求項５】前記固体撮像アレイを、その受光面の法
線方向が上記軸方向に略直交する方向となる位置に配置
した請求項３記載の内視鏡装置。
【請求項６】前記対物光学系は、前記対物レンズに加
え、その対物レンズの出射面側にプリズムを備えると共
に、このプリズムの２つの底面の内の出射面側を前記固
体撮像アレイの受光面の法線方向の中心軸に同軸に配置
した請求項５記載の内視鏡装置。
【請求項７】前記レンズ部は平凸レンズからなり、前
記曲面を当該平凸レンズの凸面に形成すると共に、その
凸面側を前記固体撮像アレイの受光面に対向して配置す
る状態で、上記平凸レンズの平面側を前記プリズムの出
射面に接合して成る請求項６記載の内視鏡装置。
【請求項８】前記レンズ部は前記プリズムに一体に搭
載されており、前記曲面を当該プリズムの出射面に形成
した請求項６記載の内視鏡装置。
【請求項９】前記固体撮像アレイの受光面にカバーガ
ラスを接合した請求項６記載の内視鏡装置。
【請求項１０】前記レンズ部は前記カバーガラスに一
体に搭載されており、前記曲面を当該カバーガラスの入
射面に形成した請求項９記載の内視鏡装置。
【請求項１１】前記レンズ部は前記カバーガラス及び
プリズムに一体に搭載されており、前記曲面をカバーガ
ラスの入射面及びプリズムの出射面の夫々に個別に形成
した請求項１０記載の内視鏡装置。
【請求項１２】前記固体撮像アレイの受光面に、前記
多数の撮像素子毎に集光用のマイクロレンズを設けた請
求項１記載の内視鏡装置。